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Centralina Cancello Automatico

 
Simply Door è una scheda per la gestione di un cancello automatico, con una, due ante o con anta scorrevole; la scheda ha dimensioni veramente ridotte, appena 130mm X 144mm, facile da installare, con tutte le funzioni che rendono il cancello un ottimo e affidabile sistema automatico.
Autore:
Andrea
Pubblicato:
16/09/2010
Il compito di una centralina per cancello automatico è quello di gestire tutti gli elementi che automatizzano il cancello stesso, che generalmente sono: uno o due motori, un segnalatore di movimento ottico lampeggiante, un elettroserratura di blocco, una coppia di fotocellule di sicurezza.
Una centralina di gestione, inoltre deve ricevere i comandi inviati dall’utente che solitamente sono di apertura, di chiusura, di arresto e cosi via.
Nelle pagine seguenti sono visibili le tipiche configurazioni di cancello automatico.
Tipiche strutture di un cancello automatico
Caratteristiche Elettriche
Le principali caratteristiche elettriche della centralina “Simply Door” sono indicate nella seguente tabella:
Caratteristiche Elettriche
Alimentazione  Scheda
220 V a.c.
P. Uscita di un motore
1200 VA - 800W
Uscita per accessori
12 V a.c./V a.c.- 1,2 A
Uscita Lampeggiatore
220 V a.c. - 50W
Fusibili di protezione  n°2
220 V a.c. su F/N
Fusibile di Protezione
12 V a.c. -  1,5 A
Fusibile di Protezione
12 V d.c. -  1,5 A
Contatto Aux
250 V a.c./10 A
Protezione Ingresso
350 V a.c.
 
L’ingresso 220V.a.c. è protetto da varistore che interviene a circa 350 V.a.c. al fine di evitare che eventuali extratensioni presenti sulla rete elettrica, possano danneggiare il sistema.
La centralina eroga una tensione di 12 V sia in alternata che in continua, con una corrente massima di 1.2A, entrambi le sezione sono protette da fusibili. Il lampeggiatore da utilizzare deve avere il  circuito per far accendere ad intermittenza la lampada.  L’uscita relè ausiliare può essere collegata ad una elettroserratura, oppure ad una luce di cortesia.  La scheda è stata sviluppata considerando tutte le esigenze per rendere l’automatismo funzionale ed affidabile.
Componenti dell’Automatismo
Durante lo sviluppo sono stati considerati i seguenti componenti che automatizzano un cancello:
Componenti di un cancello automatico
Attuatori e Segnalatori
1 o 2 Motori
Lampeggiatore
Luce Cortesia
Elettroserratura
 
Sensori di Controllo e Sicurezza
Switch Fine Corsa Apertura
Switch  Fine Corsa Chiusura
Fotocellulla di Sicurezza
 
Pulsanti di comando
Comando Apertura
Comando Apertura Parziale
Comando Chiusura
Comando Passo/Passo
Comando Arresto di Emergenza
 
Il compito dei motori è quello di muovere il cancello in apertura o in chiusura.
Il lampeggiatore segnala l’attivazione dei movimenti del cancello. L’elettroserratura impedice l’apertura del cancello. La luce di cortesia si attiva solo per il tempo di attività del cancello, questo evita di dover tenere sempre accesa una lampada in prossimità del cancello, riducendo i costi relativi al consumo di energia elettrica. I sensori di controllo, fine corsa,
se utilizzati, segnalano alla centralina che il cancello ha raggiunto la posizione di chiusura oppure di apertura. Durante la fase di chiusura, la fotocellula segnala alla centralina se qualcosa sta transitando verso il cancello, in caso di conferma la centralina esegue la riapetura del cancello, la durata del tempo di Marcia in questo caso, è lo stesso della fase di chiusura prima dell’attivazione della fotocellula. Questo riduce, attivazioni inutili del motore, quindi anche l’usura dello stesso e di conseguenza anche i consumi di energia elettrica. I pulsanti di comando, consentono all’utente di comandare la centralina determinate operazioni, che possono essere di apertura, di chiusura, di arresto etc...
Funzioni di “Simply Door”
La scheda è stata sviluppata tenendo in considerazione le principali funzioni di un cancello automatico, come indicati nella tabella seguente:
Funzioni della Centralina  "Simply Door"
Gestione Apertura
Gestione Chiusura
Gestione Apertura Parziale
Gestione Apertura Parziale a Meta' Tempo
Chiusura Automatica
Tempo Marcia regolabile da 2 a 300 Secondi
Tempo Posticipo Motore in Ap. e Ch. da 2 a 60 Secondi
Tempo Attesa Chiusura Automatica da 2 a 300 Sec.
Colpo di "Ariete" per lo sblocco elettroserratura
Riapertura a seguito attivazione fotocellula
Tempo di Marcia di riapertura autoappreso
Possibilità di arrestare tutti i movimenti.
Attivazione Lampeggiatore 2s prima della Marcia.
La funzione di apertura, gestisce l’apertura del cancello, nel caso vengono utilizzate due ante, il sistema posticipa l’attivazione del Motore 2, rispetto al Motore 1, inoltre per qualche secondo, inverte la marcia dei motori (colpo di ariete) al fine di garantire lo sblocco dell’elettroserratura.
La funzione di chiusura, gestisce la chiusura del cancello, nel caso in cui sono presenti due ante, l’azionamento del Motore 1 viene posticipato rispetto il Motore 2, al fine di evitare la sovrapposizione delle due ante, che causerebbe la chiusura incompleta del cancello stesso.
Funzioni di “Simply Door” (continua...)
Una delle funzioni interessanti è quella dell’apertura parziale, dell’anta relativa al motore 1, inoltre chiudendo il ponticello J3, l’apertura si aziona per metà tempo di Marcia.
La chiusura automatica si attiva solo se viene ponticellato J1 e si applica, in apertura normale, apertura parziale e parziale a meta’ tempo di Marcia. Durante la fase di chiusura automatica, se si dovesse attivare la fotocellula,
il tempo di Marcia di riapertura dura lo stesso della precedente
Marcia di chiusura automatica; questa funzione riduce inutili tempi di attivazione dei motori, usura di quest’ultimi e sprechi di energia elettrica.
Sul sistema è stato previsto anche il comando arresto di emergenza, il quale disattiva tutte le uscite, ignorando le operazione in corso dell’elettronica stessa.
Prima di un qualsiasi azionamento la centralina attiva per un paio di secondi il
lampeggiatore, successivamente segue il movimento.
Tramite i trimmer R4, R30 e R31 è possibile regolare il tempo di durata della Marcia, il tempo di ritardo dell’attivazione dei motori ed il tempo di attesa della chiusura automatica, come indicato in seguito:
con R4 è possibile modificare il tempo di Marcia da 2 a 300 Secondi, con R30 è possibile modificare il tempo di ritardo di attivazione di un motore sia in chiusura che in apertura da 2 a 60 Secondi, questo ritardo evita la chiusura incompleta del sistema, infine con R31, è possibile regolare il tempo di attesa per la chiusura automatica da 2 a 300 Secondi.
 
On Board
Il core della centralina è un Pic16f883 il quale ha 4K di memoria flash, l’Op code è stato generato utilizzando uno dei più potenti compilatori in C. Il comando di potenza è stato affidato a relè molto robusti ed affidabili, i quali riescono a pilotare potenze fino 2400VA singolarmente.
I relè utilizzati sono a singolo scambio ed gnuno ha il compito di gestire un singolo avvolgImento del motore . Sono stati inseriti 6 LED che indicano lo stato di attivazione delle uscite, al fine di garantire il controllo costante del sistema.
Grazie alla presenza di un connettore RJ45 è possibile aggiornare il firmware ed eventualmente aggiungere nuove funzioni alla centrale, questo è possibile senza rimuovere i cablaggi o qualche componente della scheda.
I 3 jumper servono per abilitare alcune funzioni della centrale: J1 abilita la chiusura automatica, J3 abilita l’apertura parziale con tempo di marcia dimezzato, mentre J2 configura il funzionamento dell’uscita ausiliare, che può essere settato per l’attivazione dell’elettroserratura, se lasciato aperto, oppure per l’accensione della luce cortesia, se viene chiuso.
Nella scheda sono state predisposte due file di connettori, una per i dispositivi a 220V a.c., mentre la successiva per i dispositivi a bassa tensione, questa distinzione è stata fatta al fine di evitare errori di collegamento che potrebbero causare danni a cose o persone.
Layout Centralina Cancello Automatico "Simply Door"
Realizzazione ed Installazione
La scheda è stata realizzata su supporto in vetronite a singola faccia, utilizzando la tecnica della fotoincisione, per evitare ossidazione è stata applicata la stagnatura sulle piste. Il collaudo è stato eseguito utilizzando motori da 800W.
Nei test è stata posta molta attenzione sull’immunità dell’elettronica nei confronti dei segnali di disturbo che si possono propagare sugli ingressi, in particolare le false attivazioni degli switch di controllo e sicurezza causate da disturbi EMI, RFI oppure a causa di vibrazioni meccaniche dei contatti stessi.
Nella pagina successica è visibile lo schema di collegamento di tutti i dispositivi.
Il lampeggiatore utilizzato aveva al suo interno il circuito per far lampeggiare la lampada. Il Jumper J2 è stato lasciato chiuso, quindi l’uscita ausiliare è stata utilizzata per accendere la luce di cortesia,
invece dell’elettroserratura. Con riferimento alla figura 1, i pulsanti per il comando di apertura, che hanno i contatti normalmente aperti, sono stati collegati in parallelo, mentre le due copie di fotocellule posizionate in ingresso ed in uscita dal cancello, che hanno il contatto normalmente chiuso, sono stati connessi in serie.
Figura 1 "Connessione Contatti N.C e N.A" Figura 2 "Centralina Cancello Automatico Simply Door"
Schema di Collegamento 
Centralina Cancello Automatico "Simply Door"
Riepilogo Componenti
Switch di Controllo e Sensori di Sicurezza
F.C. Apertura
(Normalmente Chiuso)
Segnala alla centralina che il cancello ha raggiunto la posizione di apertura.
F.C Chiusura
(Normalmente Chiuso)
Segnala alla centralina che il cancello ha raggiunto la posizione di chiusura.
Fotocellula
(Normalmente Chiuso)
Segnala la presenza di un oggetto in prossimità del cancello.
(Se più di uno collegare in Parallelo vedi Figura 1)
 
Pulsanti
Pulsante Apertura
(Normalmente Aperto)
Avvia l'apertura completa del cancello.
(Se più di uno collegare in Serie vedi Figura 1)
Pulsante Chiusura    
(Normalmente Aperto)
Avvia la chiusura completa del cancello.
(Se più di uno collegare in Serie vedi Figura 1)
Pulsante Apertura Parziale
(Normalmente Aperto)
Avvia l'apertura solo del motore 1, il Tempo di Marcia viene dimezzato se J3 è chiuso.
(Se più di uno collegare in Serie vedi Figura 1)
Pulsante Passo/Passo
(Normalmente Aperto)
Ad ogni impulso inverte il senso di marcia Apertura/Chiusura.
(Se più di uno collegare in Serie vedi Figura 1)
Pulsante di Arresto   (Normalmente Chiuso) Arresta tutti i movimenti incondizionatamente.
(Se più di uno collegare in Parallelo vedi Figura 1)
 
Illuminatori ed Attuatori
Motore 1   Sposta l'anta 1 in apertura o in chiusura.
Motore 2    Sposta l'anta 2 in apertura o in chiusura.
Lampeggiatore (220 V a.c.) Segnala che il cancello è in movimento.
NB: Il lampeggiatore deve avere il circuito per lampeggiare integrato.
Luce Cortesia    Illumina il percorso del cancello (J2 Chiuso).
Elettroserratura Blocca/Sblocca meccanicamente l'apertura del cancello. (J2 Aperto)
 
Trimmers Regolazione
Trimmer R4   Regola il tempo della durata Marcia da 2 a 300 Secondi.
Trimmer R30  Regola il tempo di  ritardo del motore in apertura o chiusura.
-->Tempo ritardo Motore 1 in Chiusura.
--> Tempo ritardo Motore 2 in Apertura.
Trimmers R31 Regola il tempo di attesa della chiusura automatica (J1 Chiuso).
Conclusione
La scheda è un ottimo compromesso qualità/costo, con dimensioni veramente piccole, che consentono l’installazione in qualsiasi contenitore. La centralina “Simply Door” non ha nulla da invidiare alle centraline commerciali, poichè ha tutte le funzioni necessarie per l’automazione di un cancello, inoltre è sempre possibile modificare le sue funzioni in ogni momento, semplicemente aggiornando il firmware.
 
Contatti
Per Info, Opinioni e Suggerimenti inerenti al progetto, inviate la vostra E-mail al seguente indirizzo
 
 
 
www.teckHat.com
Ora Attule 15/12/18 - 3:32:18
 
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